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浅谈上汽大众车型的可变气门正时
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2020-10-24 11:09:52

     上汽大众在发动机进气凸轮轴上安装可变气门正时(VVT),最早可以溯到20年前的帕萨特车型,尽管当时可变气门正时仅限于进气门滞后与提前两个位置的调节。2005年,波罗劲情、劲取车型中,标识号BMH的1.6L发动机VVT实现了进气门连续可调节。2010年以后,上汽大众旗下的EA888,EA111系列发动机,均采用进气凸轮轴连续可调的VVT。2015年以后,上汽大众EA211/EA888第3代机型/EA837(VR6)系列发动机的进气凸轮轴与排气凸轮轴上都安装了可变气门正时,即DVVT。

    设置可变气门正时的目的是兼顾满足发动机各种工况条件下对配气相位的不同需求,其具体内容可由以下的描述中得以了解与知晓。
   (1)怠速工况的进气门被设置成上止点后开启,下止点后关闭,排气门被设置成在上止点前完全关闭。由于气缸内只有少量残余气体燃烧,使得怠速运行很稳定。
   (2)中速工况下,为了获得较高的输出扭矩,气缸应追求较高的容积效率。这就需要将进气门设置在上止点前打开,进气门开启早,关闭自然也较早,避免了进缸的新鲜空气被压出气缸的可能。
   (3)高速工况时,进气门在上止点后开启,在下止点后关闭,缩短了压缩行程,这样的高速进气动态惯性具有增压效应,无形之中增加进气量。而排气门设置成较晚打开,膨胀作功行程得以延长,可以获得较高的输出功率。
   (4)通过调节进气凸轮轴与排气凸轮轴相互之间的位置,很容易实现机内废气再循环。此时,进气门被设置成上止点前开启,排气门在接近上止点时关闭,在进排气门重叠期过程中,废气从排气口流入进气门。与机外废气再循环装置相比,机内废气再循环令气体分布均匀,反应较快,抑制了NOX的生成量。
    本文对DVVT结构的认识,以上汽大众最近推出的全新朗逸PLUS车型为蓝本加以阐述。
    上汽大众全新朗逸PLUS车型的EA211发动机(排量为1.5L),DVVT可变气门正时由进气凸轮轴调节器、排气凸轮轴调节器与机油压力回路组成(图1)。进气凸轮轴位置传感器G40和排气凸轮轴位置传感器G300用来探测获知当前凸轮轴实际位置,所需的调节由发动机控制单元J623根据内存的特性曲线图,控制进气凸轮轴调节阀N205与排气凸轮轴调节阀N318驱动滑阀位置,借以改变机油回路的流向加以完成。由此可知,可变气门正时的控制调节整合了机电液一体化的技术。
    根据上汽大众提供的资料,DLW发动机进气行程总的曲轴延续角为194°,连续可调的角度为50°。进气门相位的变化范围如图2所示。DLW发动机排气行程总的曲轴延续角为180°,可调的角度为40°,其相位的变化范围如图3所示。
 
    1.凸轮轴液压调节器
    凸轮轴液压调节器是VVT的执行机构,液压调节器分为内轮和外轮两个部分。外轮和正时链条或正时皮带相连,内轮则和凸轮轴连接,通过调节叶片令内轮旋转以改变凸轮轴的位置,从而实现可变气门正时的调节。调节器内部的锁止阀用于机械锁止,当发动机熄火后,锁止阀锁定在滞后位置上,这个功能是通过一个弹簧锁销来完成的。当发动机起动后,机油压力达到50 kPa时,锁止阀解锁。
    需要进气门提前打开时,N205通电驱动控制滑阀向提前侧方向移动,压力机油进入凸轮轴调节器,推动内叶片向提前方向运动。达到目标值后,控制滑阀保持在调节器两个腔室的压力恒定的位置。滞后位置的调节与之类似(图4)。可变气门正时系统的工作如图5所示。
 

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